Пошук:
Автор Pavlenko | 7 декабря 2013 | Коментарів: 0 | Переглянуто 1700
Рубрика: Міжпредметні зв'язки / Внутрішньоциклові міжпредметні зв'язки

Таємниці блиску метеликів (біологічні об’єкти з фізичними явищами)

Крила - найважливіша систематична ознака метеликів - ряду Лускокрилих. Вони вкриті надзвичайним покривом - дрібними і ніжними хітиновими лусочками, від структури і розташування яких залежить надзвичайна краса і таємниця їхнього забарвлення. Лусочкова будова крилець у метеликів виникла ще в юрському періоді Мезозойської ери - більше 200 млн. років тому. З того часу така будова пройшла довгий шлях еволюції і розвинулося до високого ступеня досконалості.

Вивчали лусочки метеликів у різні часи, починаючи ще із середньовіччя. Наприклад, англійський лікар Теодор де Майерн намагався описувати візерунки на крилах метеликів, утворені лусочками. Австрійський натураліст Г. Вебер у всіх тонкощах зобразив будову лусочок. Піт Вукусік з університету Ексетера виявив, що переливне забарвлення метеликів виникає завдяки оптичній інтерференції. Таємниці блиску метеликів (біологічні об’єкти з фізичними явищами)

Краса забарвлення метеликів зумовлюється не лише наявністю пігментів, а також залежить від ускладненої будови лусочок, а саме в результаті інтерференції та дифракції сонячного світла. Хоча  пігментне забарвлення зустрічається частіше ніж структурне, що залежить від будови та способу розміщення самих лусочок. Багато варіантів такого структурного забарвлення, наприклад, переливчастого або металевого блиску крил пояснюються накладенням один на одного найтонших шарів прозорих пластинок, адже вченими було доведено, що лусочки на крилах розміщені у два і більше шарів, тобто їм властива багатошаровість, яка й відображає світлові хвилі, так що вони проходять різні відстані. Довжина відображених світлових хвиль залежить від кута падіння променів. 

Отже, крім пігментних лусочок, у багатьох видів, крила яких відрізняються переливчастим металевим блиском, є лусочки іншого типу - оптичні. Дуже тонкі оптичні структури лусочок взаємодіють з ультрафіолетовою частиною спектра, народжуючи фарби, що сприймаються оком комах, але не видимі нами. У таких лусочках відсутній пігмент, а характерний металевий блиск виникає завдяки розсіюванню білого сонячного променя на окремі кольорові промені спектра при проходженні його через оптичні лусочки. Це розкладання променів досягається переломленням їх у скульптурі лусочок, що обумовлюють зміну кольору при зміні напрямку, по якому падають промені. 

Таким чином, разючі кольори крил метеликів створюються не пігментами, а лусочками, які утворюють дифракційну решітку. Лусочки являють собою розташовані на рівній відстані борозенки або ямки, які поділяють біле світло на всі його колірні компоненти, але під певним кутом. Глибокий чорний колір, що прикрашає деякі частини крил метеликів, є результатом не чорного пігменту, а фотонних структур, які вловлюють світло.

Недавнє дослідження показало, що на крильцях деяких метеликів розташовані дві концентричні дифракційні решітки, розсіяні по лусочках, які й утворюють два основних колірних сигнали. Це було новим відкриттям. Лусочки утворюють візерунок з поперечних ребер і борозенок, які повторюються через два різних проміжки, а, отже, дають різні сигнали.

Відкриття наявності дифракційної решітки на лусочках крил метеликів допомогло створити вельми ефективні покриття під назвою «Super Black». У майбутньому воно може бути використано для створення інших видів покриттів, що мають вражаючий колір, але без хімічних відходів, що утворюються при виробництві пігментів і барвних речовин. Це ще один приклад, коли людські технології імітують чудеса природи. І ще цікаво, але факт, що візерунки на крилах метеликів не повторюються, як відбитки пальців у людей.

скачать dle 10.3фильмы бесплатно


Подібні публікації:
Що дали метелики гвинтокрилам та трубопроводам Що дали метелики гвинтокрилам та трубопроводам
 Лусочка являє собою складне тривимірне утворення, що складається з верхньої і нижньої пластин, з'єднаних стійками - трабекулами. У западинах...
Особливості забарвлення пір'я Особливості забарвлення пір'я
 Пігменти каротиноїди обумовлюють червоний, оранжевий, і жовтий кольори. Інша група, меланіни, дають чорне, сіре, буре або буро-жовте...
Таємниці лусочок на крилах метеликів. Таємниці лусочок на крилах метеликів.
Детально вивчати лусочки метеликів почали ще в середньовічні часи. Якщо уважно розглянути лускатий покрив крилець, то можна побачити, що лусочки дуже...
Алфавіт метеликів Алфавіт метеликів
На різнокольорових крильцях метеликів можна побачити найрізноманітніший малюнок. Наприклад, всі букви ла.......
Міфи у назвах метеликів Міфи у назвах метеликів
Метелики без сумніву найпрекрасніші істоти світу комах, і тварин у цілому. Літаючі “живі квіти”. Загадкові, привабливі, що бентежать уяву людей на...
Навігація ↓
Реклама ↓
Статистика ↓
bigmir)net TOP 100

free counters
Реклама ↓
На сайті знайшли ↓